研究同主族元素的性质 学案（二）-鲁科版高中化学必修第二册

第一章原子结构元素周期律

第三节元素周期表的应用

第二课时研究同主族元素的性质

学习目标

1.以IA族和VIIA族元素为例，理解向主族元素性质的相似性和递变性，并能解释原囚。

2.结合实验事实了解原子结构、元素性质和元素在周期表中的位置的关系，巩固元素周期律，初步学会

运用元素周期表。

重点难点

同主族元素性质的相似性和递变性

课前复习

判断元素的金属性强弱的方法：

①。

②O

判断元素非金属性强弱的方法：

①O

②___________________________________________________________________________________________

学习过程

1.3.2研究同主族元素的性质

【情景引入】

情景一：美国华裔科学家叶军领导一个研究小组成功制造出全球最准确的时钟，两亿年误差不足一秒。它

是一个锢原子钟，比的原子喷泉钟准确的多，估计可大大促进不同的电讯网络的发展，将使全球各地的船

只导航变得更为准确。

情景二：许多化学家试图从氢氟酸中提取出单质氟，但都因在实验中吸入过量氟化氢而死，于是被迫放弃

了实验。莫瓦桑设计了一整套抑制氟剧烈反应的办法，终于在1886年制得了单质氨，擒获了“死亡元素”。

【交流研讨1】

1.铝位于元素周期表的位置？预测金属锯与水反应的现象？如果实验室有金属锯的话，你认为应该如何保

存？

2.氟元素的非金属性在元素周期表中是否是最强的？根据所学知识对比其性质与非金属氯的性质发现了

什么?

【交流研讨2】

1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以IA族和WA族元素为例，推测同主

族元素性质的相似性和递变性。

2.阅读课本P22-24,填写下表。尝试为你的推测寻找证据。

IA颜色熔点沸点单质与水单质与氧气最高价氧化物对应水化物

族状态变化情况变化情况反应情况反应情况化学式碱性强弱变化

Li

Na

K

Rb

Cs

V1IA族C12BF2h

颜色和状态

熔点变化情况

沸点变化情况

最高价氧化物化学式—

对应的水化物酸性强弱变化

与氢气化合的反应条件

与氢气化合的反应程度

与氢气化合的反应难易

化学式

氢化物

稳定性变化

【小结】1.碱金属元素：

①物理性质

相似性：O

递变性：。

②化学性质

相似性：_________________________________________________________________________________________

递变性：。

2.卤族元素：

①物理性质

相似性：O

递变性：O

②化学性质

相似性：,

递变性：。

【活动探究】探究卤族元素性质的相似性和递变性

实验目的：分别以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验，验证卤族元素性质的相似性和递变性。

实验用品：NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，氯水，滨水，碘水，淀粉溶液，四氯化碳；烧杯，试管，胶

头滴管V

实验方案设计：以小组为单位，结合上述内容，预测性质并给出依据，设计实验方案验证:

预测及其依据实验内容实验现象离子方程式结论

【归纳总结】同主族元素性质递变规律

检测反馈

1.运用元素周期表和元素周期律分析下面的推断，下列说法不合理的是（）

A.PH3、H2S>HC1的热稳定性和还原性从左到右依次增强

R.若X+和Y?-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y

C.硅、锌都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料

D.Cs和Ba分别位于第6周期IA和IIA族，则碱性:CsOH>Ba《OH）2

2.卜处关于第IA族和第V11A族兀素的说法止确的是（）

①第IA族元素都是金属元素

②第【A族元素都能形成+1价的离子

③第VI1A族元素的最高正价都为+7

④第VI1A族元素从上到下简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱

A.①@B.②③C.②④D.③④

3.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是（）

①金属性最强的是锂②形成的离子中，氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在

@Li的密度最小⑤均可与水反应，产物均为MOH和H2⑥它们在。2中燃烧的产物都有M2。和M2O2两

种形式⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs，

A.®®③④⑤B.③④⑤⑥⑦C.（D@④⑥⑦D.②③④⑤⑦

4.下列说法正确的是（）

A.碱金属元素单质的熔点随原子序数递增而降低

B.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数

C.族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素

D.V1IA族元索的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强

5.下列关于卤素的说法正确的是（）

A.“加碘食盐”中的“碘”是指12

B.液澳有挥发性，保存时应加少量水液封

CE可以从NaCl的水溶液中置换出Cl2

D.卤化氢都易溶于水，其水溶液都是强酸

6.A、B、C、D、E为原子序数依次递增的短周期主族元素。A的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化

物可反应形成盐,B原子最外层电子数是内层电子数的3倍,C的原子半径是本周期中最大的,D的单质为淡黄

色固体。下列说法不正确的是（）

A.简单气态氨化物的稳定性:B>A

B.物质CAB2有毒,不能用作食品添加剂

C.最高价氧化物对应的水化物酸性:E>D

D.B、C、E以原子个数比1：1：1的形成的化合物可用于杀菌消毒

7.甲、乙、丙、丁、戊是中学化学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示（某些条件和

部分产物已略去）。下列说法不正确的忌（）

A.若组成甲、乙的元素位于同一周期，则戊可能是一种弱酸

B.若组成甲、乙的元素位于同一主族，则戊可能是一种弱酸

C.若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质，且戊为碱，则内只能为Na2O2

D.若丙、丁混合生成白烟,且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用

8.下列关于元素周期律和元素周期表的说法错误的是（）

A.Na、Mg、Al元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增加

B.第2周期元素从Li到F,元素原子得电子能力逐渐增强

C.同一周期从左到右，随着元素原子序数的递增，其气态氢化物的稳定性增强

D.L、Br2xCL、F2与H2化合越来越容易

【知识点填空答案】

【交流研讨1]

1.锢位于元素周期表中第5周期HA族，很活泼，遇水立即燃烧爆炸，保存时要密闭干燥。

2.氟元索的非金属性在元索周期表中是最强的，跟非金属氯属于同一主族，原子核外最外层电子排布相同,

化学性质相似，但是氟的非金属性要强。

【交流研讨2】

1.IA族

相似性：最外层都有1个电子，化学性质相似。

递变性：随着核电荷数递增，原子电了•层数递增，原了•核对最外层电子的引力逐渐减弱，金属性逐渐增强。

HA族

相似性：最外层都有7个电子，亿学性质相似

递变性：随着核电荷数的增加,原子的电子层数递增.原子核对最外层电子的引力逐渐减弱.得电子的能力逐

渐减弱，非金属性逐渐减弱。

2.

IA颜色熔点沸点单质与水单质与氧气最高价氧化物对应水化物

族状态变化情况变化情况反应情况反应情况化学式碱性强弱变化

Li银白色固体自上而自上而自上而下，自上而下，LiOH自上而下，碱

Nu银白色固体下，越来下，越来反应越来反应越来越NaOH性增强

K银白色固体越低越低越剧烈剧烈KOH

R3银白色固体RbOH

Cs略带金色光泽固体CsOH

族

VDAF2C12Br2h

颜色和状态淡黄绿色气体黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体

熔点变化情况从左到右，越来越高

沸点变化情况从左到右，越来越高

最高价氧化物化学式—

HC1O4HBrO4HIO4

对应的水化物酸性强弱变化从左到右，酸性减弱

与氢气化合的反应条件暗处光照或点燃加热不断加热

与氢气化合的反应程度爆炸剧烈缓慢缓慢

与氢气化合的反应难易从左到右，越来越难

化学式HFHCIHBrHI

氢化物

稳定性变化从左到右，稳定性越来越弱

【小结】1.碱金属元素：

①物理性质

相似性：大都是银白色金属（Cs除外），硬度都很小，导电导热性强

递变性：熔沸点随着原子序数的增加越来越低

②化学性质

相似性：活泼金属，能与水和氧包等物质反应，最高价氧化物对应的水化物都有很强的碱性

递变性：随着原子序数的增加，单质的还原性逐渐增强，与水或氧气的反应越来越剧烈，最高价氧化物对

应的水化物的碱性越来越强，元素的金属性逐渐增弼

2.卤族元素：

①物理性质

相似性：单质都有一定的颜色

递变性：随着原子序数增加，单质由气态过渡到液态再到固态，颜色越来越深，熔沸点也越来越高

②化学性质

相似性：都能与氢气化合，都是活泼的非金属，具有氧化性

递变性：随着原子序数的增加，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气的化合越来越难，对应氢化物的稳定性逐

渐减弱，对应的最高价氧化物的酸性越来越强，元素的非金属性逐渐减弱

【实验探究】

预测及其依据实验内容实验现象离子方程式结论

氯、溪、碘的原子核外向溶液中加入氯水，再溶液变为橙黄色，

NaBrC12+2Br=2Cl+Br2CL、B「2、

电子排布，从上到下，加入四氯化碳，振荡，静置，力口入CCL,后，溶液12的氧

电子层数逐渐增多，最观察实验现象分层，下层呈橙色化性

外层都是7个电子，原向溶液中加入氯水，再溶液变为棕黄色，逐渐

NaiCl2+2r=2Cl+I2

子核对最外层电子的加入四氯化碳，振荡，静置，加入CC14后,溶液减弱

束缚力越来越弱，得电观察实验现象分层，下层呈紫色

子能力越来越弱，氧化向溶液中加入液水,再溶液变为棕黄色，

NaiBr2+2I=2Br+I2

性越来越弱。加入四氯化碳，振荡，静置，加入CCI4后，溶液

观察实验现象分层，下层呈紫色

【归纳总结】同主族元素性质的递变:

(1)同主族元素原子结构特点

同主族元素原子最外层电子数相同，等于其族序数，同主族元素原子从上至下电子层数依次递增。

(2)同主族元素性质的递变

同主族元素从上至下原子半径依次变大，原子核对最外层电子的吸引力和束缚力依次变小，原

子失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱，元素金属性依次增强，非金属性依次减弱。

【检测反馈答案】

1.【答案】A

【解析】根据元素周期律，同周期元素从左到右氢化物的稳定性逐渐增强，离子的还原性逐渐减弱，所以PH3、

H2S、HQ的热稳定性依次增强，还原性依次减弱，选项A不合理;具有相同的电子层结构的离子，核电荷数越大,

半径越小，若X+和Y?-的核外电子层结构相同,则原子序数为X>Y,选项B合理;硅、错处于金属与非金属的交

界处，两元素既表现一定的金属性又表现一定的非金属性,都可以做半导体材料，选项C合理;Cs、Ba同周期,

自左向右元素金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,故碱性CsOH>Ba(OH)2,选项D合理。

2.【答案】C

【解析】第1A族元素还包括氢，氢为非金属元素，①错误;第IA族元素最外层均含有1个电子，因此都能形

成+1价的离子，②正确;第VIIA族元素中氟元素没有正价，③错误;同一主族元素，从上到下非金属性减弱，气态

氢化物的热稳定性逐渐减弱，④正确;C项正确。

3.【答案】D

【解析】①同主族元素从上到下金属性依次增强，所以金属性最强的是葩，故错误;②同主族元素从上到下金属

性依次增强，阳离子的氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故正确;③碱金属性质活泼,容易与空气中

的氧气和水发生反应，所以在自然界中均以化合态形式存在，故正确;④碱金属密度从上到下呈增大趋势，所以

Li的密度最小，故正确;⑤碱金属均可与水反应，产物均为MOH和Fh,故正确;⑥锂只有Li2O一和氧化物，故错

误;⑦Rb+、K+、Nat电子层依次减少，所以半径依次减小，故Rb+>K+>Na\Cs与Cs+具有相同的质子数，但是Cs

电子数多，所以半径大，故正确。

4【答案】A

【解析】碱金属元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大，单质的熔点逐渐降低,A项正确;同种元素的不同

核素质子数相同,中子数不同,B项错误;氢元素族序数等于其周期序数，氢元素属于非金属元素,C项错误;VHA

族元素阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D